RU2044401C1 - Adaptive regulator of synchronous generator - Google Patents
Adaptive regulator of synchronous generator Download PDFInfo
- Publication number
- RU2044401C1 RU2044401C1 RU93006557A RU93006557A RU2044401C1 RU 2044401 C1 RU2044401 C1 RU 2044401C1 RU 93006557 A RU93006557 A RU 93006557A RU 93006557 A RU93006557 A RU 93006557A RU 2044401 C1 RU2044401 C1 RU 2044401C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- adder
- input
- comparator
- inputs
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Control Of Eletrric Generators (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах управления возбуждением синхронных генераторов. The invention relates to electrical engineering and can be used in control systems for the excitation of synchronous generators.
Известно устройство [1] включающее в себя датчик частоты, разделительное звено, дифференциатор, умножитель. A device [1] is known including a frequency sensor, a dividing link, a differentiator, a multiplier.
Недостаток устройства в неоптимальности выбора величины коэффициента регулирования по первой производной частоты напряжения генератора при больших качаниях. The disadvantage of the device is the non-optimal choice of the magnitude of the coefficient of regulation for the first derivative of the frequency of the voltage of the generator for large swings.
Наиболее близким к изобретению техническим решением является устройство [2] включающее в себя датчик частоты, разделительное звено, дифференциатор, три фильтра, три квадратора, два сумматора, два интегратора, задатчик постоянного сигнала, два умножителя и блок усиления. Closest to the invention, the technical solution is a device [2] including a frequency sensor, a dividing link, a differentiator, three filters, three quadrators, two adders, two integrators, a constant signal generator, two multipliers and a gain unit.
Это техническое решение позволяет выбрать оптимальную настройку коэффициентов регулирования по отклонению и первой производной частоты напряжения генератора в установившихся режимах, т.е. при колебаниях малой амплитуды, при больших же колебаниях принятый в устройстве закон изменения коэффициентов не достаточно эффективен. This technical solution allows you to choose the optimal setting of the regulation coefficients for the deviation and the first derivative of the generator voltage frequency in steady-state modes, i.e. with small-amplitude oscillations, with large fluctuations, the law of change of coefficients adopted in the device is not effective enough.
Изобретение позволяет осуществлять изменение коэффициентов регулирования по отклонению и первой производной частоты напряжения генератора при больших колебаниях частоты. The invention allows for the change of control coefficients with respect to the deviation and the first derivative of the generator voltage frequency with large frequency fluctuations.
Адаптивный регулятор возбуждения синхронного генератора содержит датчик частоты напряжения генератора, разделительное звено, дифференциатор, три фильтра, три квадратора, два сумматора, задатчик постоянного сигнала, два интегратора, два умножителя, блок усиления, анализатор амплитуды колебаний, два анализатора периода колебаний, два анализатора количества колебаний. The adaptive excitation controller of a synchronous generator contains a generator of a voltage frequency generator, a dividing link, a differentiator, three filters, three quadrators, two adders, a constant signal generator, two integrators, two multipliers, an amplification unit, an oscillation amplitude analyzer, two oscillation period analyzers, two quantity analyzers fluctuations.
Сущность изобретения заключается в следующем. При возникновении колебаний частоты, больших по диапазону допустимой величины (3˙10-3 Гц), измеряется длительность сигнала повышенной амплитуды колебания. Если сигнал имел длительность, меньшую 1 с, то при повторном его появлении подается команда на уменьшение коэффициентов регулирования по отклонению и производной частоты напряжения генератора до тех пор, пока колебания не прекратятся.The invention consists in the following. When frequency oscillations occur that are large in the range of permissible values (3–10 -3 Hz), the signal duration of the increased oscillation amplitude is measured. If the signal had a duration of less than 1 s, then when it reappears, a command is issued to reduce the regulation coefficients in the deviation and the derivative of the generator voltage frequency until the oscillations cease.
Если сигнал имел длительность, большую 1 с, то при повторном его появлении подается команда на увеличение коэффициента регулирования по производной частоты до тех пор, пока колебания не исчезнут. If the signal had a duration greater than 1 s, then when it reappears, a command is issued to increase the regulation coefficient with respect to the derivative frequency until the oscillations disappear.
На фиг.1 показана структурная схема устройства. Figure 1 shows the structural diagram of the device.
Устройство содержит датчик 1 частоты напряжения генератора, фильтры 2, 4, 6, квадраторы 3,5,7, сумматоры 8, 9, анализатор 10 амплитуды колебаний, анализаторы 11, 13 периода колебаний, анализаторы 12, 14 количества колебаний, задатчик 15 постоянного сигнала, интеграторы 16, 17, умножители 18, 19, разделительное звено 20, дифференциатор 21, блок 22 усиления. The device contains a
Устройство имеет следующие связи: выход датчика 1 частоты связан с входами фильтра 2, умножителей 18 и 19, анализатора 10 амплитуды колебаний. Выход фильтра 2 связан с входом квадратора 3, выход квадратора 3 связан с неинвертирующими входами сумматоров 8 и 9, с которыми связан также задатчик 15 постоянного сигнала, а с инвертирующими входами сумматоров 8 и 9 связаны выходы квадраторов 5 и 7 и выход анализатора 12 количества колебаний, связанный с третьим входом анализатора 14 количества колебаний, выход которого связан с неинвертирующим входом сумматора 9. Первые входы анализаторов 12 и 14 количества колебаний соединены с выходом анализатора 10 амплитуды колебаний, с которым соединены входы анализаторов 11 и 13 периода колебаний, выходы которых соединены с вторыми входами анализаторов 12 и 14 количества колебаний. Входы квадраторов 5 и 7 соединены с выходами фильтров 4 и 6, входы которых соединены с выходами разъединительного звена 20 и дифференциатора 21, которые связаны входами блока 22 усиления. Входы разъединительного звена 20 и дифференциатора 21 соединены с выходами умножителей 18 и 19, вторые входы которых связаны с выходами интеграторов 16 и 17, входы которых соединены с выходами сумматоров 8 и 9. Выход блока 22 усиления является выходом устройства, он подключается к системе управления тиристорным преобразователем. The device has the following connections: the output of the
На фиг. 2 приведена структура отличительной части устройства, состоящей из блоков 10-14, где показаны сумматоры 23,34,35,42,43, задатчики 24, 37, 38, 40, 41 постоянного сигнала, компараторы 25, 36, 39, 44, 47, апериодические звенья 26, 29, 31, 32, выпрямители 27,28,30,33,45,46,48,49. In FIG. 2 shows the structure of the distinctive part of the device, consisting of blocks 10-14, where the
Отличительная часть устройства имеет следующие связи, выход датчика частоты связан с входом сумматора 23, второй вход которого соединен с выходом задатчика 24 постоянного сигнала, а выход сумматора 23 соединен с входом компаратора 2, выход которого соединен с входами апериодических звеньев 26, 29 и входами выпрямителей 27,28; выход апериодического звена 26 соединен через выпрямитель 30 с неинвертирующим входом сумматора 34, к которому присоединен также выход компаратора 36, вход которого соединен с выходом сумматора 34; выход выпрямителя 27 соединен через апериодическое звено 31 с инвертирующим входом сумматора 34, который также соединен с задатчиком 37 постоянного сигнала; выход выпрямителя 28 соединен через апериодическое звено 32 с инвертирующим входом сумматора 35, с которым соединен выход задатчика 38 постоянного сигнала; выход апериодического звена 29 соединен через выпрямитель 33 с неинвертирующим входом сумматора 35, с которым соединен также выход компаратора 39, вход которого соединен с выходом сумматора 35; выход компаратора 36 соединен с неинвертирующим входом сумматора 42, с которым соединен выход компаратора 44, вход которого соединен с выходом сумматора 42; выход компаратора 44 соединен с входами выпрямителей 45 и 48, выход выпрямителя 45 соединен с инвертирующим входом сумматора 42, с которым соединены также выход задатчика 40 постоянного сигнала и выход компаратора 25, соединенный также с инвертирующим входом сумматора 43, к которому присоединены также выходы задатчика 41 постоянного сигнала и выпрямителей 46 и 48, вход выпрямителя 46 соединен с выходом компаратора 47, соединенным с входом выпрямителя 49 и с неинвертирующим входом сумматора 43, с которым соединен выход компаратора 39, выход сумматора 43 соединен с входом компаратора 47, выходы выпрямителей 48 и 49 являются выходами отличительной части устройства. Анализатор 10 амплитуды колебаний состоит из сумматора 23, задатчика 24 постоянного сигнала и компаратора 25 (см.фиг.2), однако его можно реализовать так, как показано на принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг. 3. The distinctive part of the device has the following connections, the output of the frequency sensor is connected to the input of the
Анализаторы 11 и 13 периода колебаний (см.фиг.1) состоят из апериодических звеньев 26, 31 и 29, 32, выпрямителей 27, 30 и 28, 33, задатчиков 37 и 38 постоянного сигнала, сумматоров 34 и 35 и компараторов 36 и 39 (см.фиг. 2). Однако их можно реализовать просто, например так, как показано на принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг.4. The
Анализаторы 12 и 14 количества колебаний (см.фиг.1) состоят из задатчиков 40 и 41 постоянного сигнала, сумматоров 42 и 43, выпрямителей 45, 48 и 46, 49 и компараторов 44 и 47 (см.фиг.2), однако их можно реализовать просто, например так, как показано на принципиальной электрической схеме, приведенной на фиг.5.
Значения элементов, представленных на фиг.3-5, приведены в таблице. The values of the elements shown in Fig.3-5 are shown in the table.
Устройство работает следующим образом. На выходе датчика 1 частоты может быть сигнал одного из следующих трех видов:
А) колебания малой амплитуды ( Δf=3˙10-3 Гц);
Б) колебания большой амплитуды с периодом понижения Т<1 с;
В) колебания большой амплитуды с периодом понижения Т>1 с.The device operates as follows. The output of the
A) oscillations of small amplitude (Δf = 3˙10 -3 Hz);
B) large-amplitude oscillations with a decrease period T <1 s;
C) oscillations of large amplitude with a decrease period T> 1 s.
При сигнале вида А он проходит через фильтр 2 и квадратор 3 на неинвертирующие входы сумматоров 8 и 9. Сигналы с квадратора 3 и задатчика 15 однополярны. Сигналы с выходов сумматоров 8 и 9 при этом увеличивают потенциал интеграторов 16 и 17, на входы которых они подаются. Величины напряжений на интеграторах 16 и 17 это величины коэффициентов регулирования по отклонению k0f и производной k1f частоты напряжения генератора. Эти сигналы поступают на умножители 18 и 19, на другие входы которых поступает сигнал f с выхода датчика 1. С выходов умножителей 18 и 19 сигналы kоff и k1ff поступают на входы разделительного звена 20 и дифференциатора 21 соответственно, с выходов которых сигналы kоf Δf и k1ff поступают на входы фильтров 4 и 6, а также на блок 22 умножения. После фильтров 4 и 6 и квадраторов 5 и 7 сигналы поступают на инвертирующие входы сумматоров 8 и 9 и происходит вычитание из первоначальной величины сигналов k0f и k1f, обусловленной величиной напряжения квадратора 3 и задатчика 15, величины, пропорциональной значениям напряжений на квадраторах 5 и 7. При поступлении сигналов вида В или Б они, поступая на анализатор 10 амплитуды колебаний, сравниваются по величине с величиной напряжения второго задатчика 24 сигнала (см.фиг.2), состоящего из резисторов R2, R3, R5 (см.фиг.3). При величине сигналов Б и В, большей этой величины, компаратор 25 меняет свою полярность с положительной (+1) на отрицательную (-1). Сигнал V10 отрицательной полярности проходит на анализаторы 11 и 13 периода колебаний.With a signal of type A, it passes through
Если проходит сигнал вида Б, то заряжаются конденсаторы С1, С2 (см.фиг. 3) в блоках 26, 31 (см.фиг.2). Однако сумма напряжений на выходе сумматора 34 остается постоянной. Через время Т<с компаратор 25 изменит свою полярность. При этом конденсатор С2 разрядится быстрее, чем С1 (так как перед ним не выпрямителя, как перед С1, который не пропускает положительный потенциал с компаратора 25). If a signal of type B passes, then capacitors C1, C2 are charged (see Fig. 3) in
Сумма потенциалов С1 и С2 изменится и сработает компаратор 36, который имеет положительную обратную связь (через резистор R14 на фиг.4). За счет этой обратной связи компаратор будет иметь на выходе (+1). The sum of the potentials C1 and C2 will change and the
При повторном появлении сигнала (-1) на выходе компаратора 25 он будет поступать на инвертирующий вход сумматора 42 (см.фиг.2) в анализаторе 12 количества колебаний. На неинвертирующий вход будет проходить (+1) с компаратора 36, что позволит величине суммы этих сигналов превысить значение сигнала задатчика и изменить полярность компаратора 44 (с -1 на +1). When the signal (-1) appears again at the output of the
Компаратор 47 в анализаторе 14 количества колебаний не успеет сработать. Для предотвращения ложного срабатывания в анализаторе 14 после срабатывания компаратора 47 в анализаторе 12 на вход анализатора 14 поступает сигнал блокировки с выхода анализатора 12. Этот же сигнал поступает на инвертирующие входы сумматоров 8 и 9 и уменьшает величину k0f и k1f до того, пока не исчезнут автоколебания на высокой частоте (fk>1 Гц).The
При появлении сигнала вида В конденсатор С1 в анализаторе 11 после исчезновения первого колебания успеет разрядиться до появления второго импульса и компаратор 44 в анализаторе 12 не изменит свою полярность. When a signal of type B appears, the capacitor C1 in the
Конденсатор С1 в анализаторе 13 разряжается медленно, и после исчезновения первого импульса он не успевает разрядиться, полярность 39 не изменяется и срабатывает компаратор 47, с выхода анализатора 14 сигнал поступает на неинвертирующий вход сумматора 9 и увеличивает величину k1f до момента исчезновения больших качаний на частоте (fk <1Гц).The capacitor C1 in the
По входам сумматоров 8 и 9, на которые поступают сигналы с анализаторов 12 и 14, коэффициенты усиления больше, чем по входам, на которые поступают сигналы с квадраторов 5 и 7. Это обеспечивает более быстрое изменение коэффициентов k0f, k1f при больших колебаниях f. Самый малый коэффициент (на порядок меньше остальных) по входам, на которые приходит сигнал с задатчика 15.At the inputs of
Реализация способа может быть несколько иной. Так, блок 22 усиления может быть переставлен с выходов блоков 20 и 21 на выходы блоков 18 и 19 соответственно. Но тогда сигналы с выходов 20 и 21, поступающие на входы 22, надо подавать на входы 18 и 19 вместо сигнала f с выхода датчика 1 частоты. Остальная часть схемы остается неизменной. Качество регулирования возбуждения от такого изменения структуры не изменится. The implementation of the method may be slightly different. So, the
Вновь вводимые связи с анализаторами 10-14 позволяют обеспечить быстрое гашение колебаний синхронных генераторов в энергосистеме, которые вызваны резким изменением режима (например, автоколебания в системе возбуждения) или внезапными короткими замыканиями на линиях электропередач (большие качания ротора синхронного генератора). Это улучшает устойчивость энергосистемы, повышает надежность и уменьшает вероятность возможного ущерба от аварий. The newly introduced communications with analyzers 10-14 allow for fast damping of oscillations of synchronous generators in the power system, which are caused by a sharp change in the mode (for example, self-oscillations in the excitation system) or sudden short circuits on power lines (large swings of the synchronous generator rotor). This improves the stability of the power system, increases reliability and reduces the likelihood of possible damage from accidents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006557A RU2044401C1 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Adaptive regulator of synchronous generator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU93006557A RU2044401C1 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Adaptive regulator of synchronous generator |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93006557A RU93006557A (en) | 1995-02-20 |
RU2044401C1 true RU2044401C1 (en) | 1995-09-20 |
Family
ID=20136724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93006557A RU2044401C1 (en) | 1993-02-03 | 1993-02-03 | Adaptive regulator of synchronous generator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2044401C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498495C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method for parameters setting for exciting regulator of asynchronous generator |
-
1993
- 1993-02-03 RU RU93006557A patent/RU2044401C1/en active
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
1. Авторское свидетельство СССР N 433614, кл. H 02P 9/14, 1974. * |
2. Системы возбуждения и регулирования мощных генераторов и двигателей. С. - Петербург, ВНИИэлектромаш, 1993, с.46 - 57. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2498495C1 (en) * | 2012-07-20 | 2013-11-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана" (МГТУ им. Н.Э. Баумана) | Method for parameters setting for exciting regulator of asynchronous generator |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS598133B2 (en) | power system | |
RU2044401C1 (en) | Adaptive regulator of synchronous generator | |
US5053691A (en) | Methods and device for stabilizing an electric supply system through the adaptation of a controller of a static compensating device | |
JPH09252537A (en) | Power system stabilizer | |
JPH0424953B2 (en) | ||
RU2014724C1 (en) | Process of adaptive control over excitation of synchronous generator | |
JPS6035890B2 (en) | circuit constant generator | |
JP2000092713A (en) | Controller for stationary reactive power compensator | |
US3611040A (en) | Apparatus for deriving a signal proportional to a change-function of phase angle | |
EP0137249A3 (en) | Compensated ramp generating circuit for controlling scr firing | |
SU1089688A2 (en) | Starting member for interlocking relay protection on swinging | |
SU1029372A1 (en) | Control device for excitation regulator of synchronous generator | |
RU2016462C1 (en) | Method of synchronization of static frequency converter and a c power supply source | |
JPS63163177A (en) | Detection of momentary voltage drop | |
SU1257824A1 (en) | Pulsed frequency multiplier | |
SU1275621A1 (en) | Method of current leakage protection in mine d.c.contact system | |
SU1584086A1 (en) | Synchronous filter | |
SU1141491A1 (en) | Current protection device with dependent time lag | |
SU907488A1 (en) | Device for detecting signals | |
SU1003042A1 (en) | Ac voltage stabilizer | |
JPS6360619B2 (en) | ||
SU1034015A1 (en) | Unstable extremal object control device | |
JPS60167015A (en) | Suppressing device for voltage variation | |
SU959255A2 (en) | Shock-excited crystal oscillator | |
SU1056148A1 (en) | A.c. voltage regulator |